JP5310060B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ボール螺子装置を備えた電動パワーステアリング装置に関するものである。
従来、ラック軸が挿通されるとともにモータ駆動により回転する中空軸を備え、その中空軸の回転を変換手段としてのボール螺子装置を用いてラック軸の往復動に変換することにより、操舵系にアシスト力を付与する所謂ラックアシスト型の電動パワーステアリング装置(EPS)がある。
具体的には、このようなEPSにおいて、ボール螺子装置は、ラック軸の外周に螺刻された螺子溝とボール螺子ナットの内周に螺刻された螺子溝とを対向させてなる螺旋状の転動路内に転動体となる複数のボールを配することにより形成される。
即ち、転動路に配設されることによりラック軸とボール螺子ナットとの間に介在された各ボールは、ラック軸に対してボール螺子ナットが相対回転することにより、その負荷を受けつつ転動路内を転動する。また、ボール螺子装置は、転動路に設定された二点間を短絡する還流路を有しており、上記のように転動路内を転動したボールは、この還流路を通過することにより、その転動路に設定された二点間を下流側から上流側へと還流される。そして、ボール螺子装置は、その転動路を転動する各ボールが還流路を介して無限循環することにより、ボール螺子ナットの回転をラック軸の軸方向移動に変換することが可能となっている。
例えば、特許文献1に記載のEPSは、そのボール螺子ナットが上記中空軸として構成されたモータシャフトの内周に固定されている。そして、当該ボール螺子ナットがモータシャフトとともに一体回転することにより、そのモータトルクを軸方向のアシスト力に変換してラック軸に伝達する構成となっている。
さて、このようにモータシャフトの内周にボール螺子ナットを固定する場合には、ロックナットを用いて当該ボール螺子ナットを軸方向に挟み込むのが一般的である。しかしながら、このようなロックナットを用いた締め付けによる固定構造では、その押圧力によりボール螺子ナットが変形してしまう可能性がある。そして、その螺子溝により形成される上記転動路に歪みが生ずることでボールの円滑な転動が妨げられ、ひいては、これが異音や操舵フィーリングの悪化等を引き起こすおそれがある。
そこで、例えば、図11に示すように、ボール螺子ナット71及びモータシャフト72の軸方向端部に、それぞれ、径方向に延びるフランジ73,74を形成し、これらのフランジ73,74を締結することにより、ボール螺子ナット71をモータシャフト72の軸方向端部に固定する方法が考えられる。そして、これにより、そのボール螺子ナットを変形させることなく、同ボール螺子ナット71を相対回転不能にモータシャフト72に固定することができる。
ところが、EPS用のボール螺子装置の多くは、そのボール螺子ナットを径方向に貫通する取付孔を形成し、当該取付孔に循環部材を装着することにより、上記のような還流路を形成する構成となっている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)。そのため、上記のようにボール螺子ナットが中空軸の外側に配置されるような構成を採用する場合(図11参照)には、そのボール螺子ナット71の周面に露出された循環部材75,76が、遠心力により径方向に移動し、ひいては、その取付孔から脱落しないように、当該循環部材75,76の径方向移動を規制することが望ましい。
この点について、例えば、特許文献2には、略円筒状の押え部材に「すりわり」を形成し、その断面をC字状としてボール螺子ナットに外嵌する構成が開示されている(第9図参照)。即ち、従来、ボール螺子ナットの外周に円筒状の抜止部材を圧入嵌合させることにより、その循環部材の径方向移動を規制する構成が知られているが、このような構成では、その抜止部材を圧入する際、ボール螺子ナットに作用する力により転動路に歪みが生じてしまう可能性がある。しかし、上記のように押え部材の形状を断面C字状とすることで、当該押え部材を弾性的に拡径させることが可能になる。そして、この特許文献2のボール螺子装置では、これにより、その押え部材を装着する際、ボール螺子ナットに作用する力を低減して、その転動路における歪みの発生を回避する構成となっている。
しかしながら、上記のように押え部材が径方向に弾性変形可能となることで、確実に、循環部材は径方向移動しやすくなる。そして、その循環部材の径方向移動を抑えるべく、押え部材の剛性を高めた場合、その装着の際にボール螺子ナットに作用する力によって、上記のような転動路に歪みが生ずる可能性が高まるという問題があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。
尚、特許文献3には、取付孔内に係止溝を形成し、該係止溝に係止されたC字状の係止リングにより循環部材を拘束する構成が開示されている。しかしながら、EPSに用いられるボール螺子装置は、それ自体が小型であることから、上記の係止リングは極めて小さな微小部品となってしまう。そのため、その組付け性を考慮するならば、このような構成をEPSに適用することは現実的でない。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構成にて、転動路に歪みを生じさせることなく確実に循環部材をボール螺子ナットに固定して、安定的なボール螺子装置の作動を確保することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、前記ラック軸が挿通されるとともにモータ駆動により回転する中空軸と、該中空軸の回転を前記ラック軸の軸方向移動に変換するボール螺子装置とを備え、前記ボール螺子装置は、前記ラック軸の外周に螺刻された螺子溝とボール螺子ナットの内周に螺刻された螺子溝とを対向させてなる螺旋状の転動路内に複数のボールを配することにより形成されるとともに、前記ボール螺子ナットには、前記転動路の二点間を短絡して前記転動路を転動する各ボールの無限循環を可能とする還流路が形成されるものであって、該還流路は、前記ボール螺子ナットを径方向に貫通する取付孔に循環部材を装着することにより形成される電動パワーステアリング装置において、前記ボール螺子ナットは、該ボール螺子ナットの軸方向端部に形成されたフランジと前記中空軸の軸方向端部に形成されたフランジとを締結することにより前記中空軸に固定されるものであって、前記各フランジに共締めされることにより前記循環部材に当接して該循環部材の径方向移動を規制する抜止部材を備えたこと、を要旨とする。
上記構成によれば、簡素な構成にて確実に循環部材の径方向移動を規制することができ、且つボール螺子ナットに過大な力が作用することもない。その結果、転動路に歪みを生じさせることなく確実に循環部材をボール螺子ナットに固定して、安定的なボール螺子装置の作動を確保することができる。
請求項2に記載の発明は、前記循環部材は、前記ボール螺子ナットを軸方向に貫通する貫通孔と前記転動路とを接続することにより前記還流路を形成するものであって、前記抜止部材は、前記貫通孔の開口部に係合する爪部を備えること、を要旨とする。
上記構成によれば、ボール螺子ナットに対する抜止部材の固定をより強固なものとすることができる。その結果、より確実に循環部材の径方向移動を規制することができる。
請求項3に記載の発明は、前記抜止部材は、前記軸方向に貫通する貫通孔の周方向位置において、前記各フランジに共締めされること、を要旨とする。
請求項3に記載の発明は、前記抜止部材は、前記軸方向に貫通する貫通孔の周方向位置において、前記各フランジに共締めされること、を要旨とする。
即ち、循環部材の径方向移動が問題となる最大の要因は、その位置ずれにより当該循環部材とともに還流路を形成する貫通孔との間の接続部に段差が生じ、これにより各ボールが円滑に同還流路内を通過できなくなることである。しかしながら、上記構成によれば、最も位置精度が求められる貫通孔との接続部上において、容易且つ確実に抜止部材を循環部材に当接させることができる。その結果、より効果的に循環部材の径方向移動を規制することができる。
請求項4に記載の発明は、前記抜止部材は、前記循環部材に当接する押え板と、該押え板の端部に立設されて前記各フランジに共締めされる締結部とを備えてなること、を要旨とする。
上記構成によれば、平板を使用した折曲加工により容易に形成することができる。また、押え板をボール螺子ナットの軸線に沿うように配置することにより、簡素な構成にて確実に循環部材の径方向移動を規制することができる。
請求項5に記載の発明は、前記抜止部材は、前記各フランジを締結するためのボルトが挿通される筒状部材であること、を要旨とする。
上記構成によれば、その構成をより簡素なものとすることができる。
上記構成によれば、その構成をより簡素なものとすることができる。
請求項6に記載の発明は、軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、前記ラック軸が挿通されるとともにモータ駆動により回転する中空軸と、該中空軸の回転を前記ラック軸の軸方向移動に変換するボール螺子装置とを備え、前記ボール螺子装置は、前記ラック軸の外周に螺刻された螺子溝とボール螺子ナットの内周に螺刻された螺子溝とを対向させてなる螺旋状の転動路内に複数のボールを配することにより形成されるとともに、前記ボール螺子ナットには、前記転動路の二点間を短絡して前記各ボールの無限循環を可能とする還流路が形成されるものであって、該還流路は、前記ボール螺子ナットを径方向に貫通する取付孔に循環部材を装着することにより形成される電動パワーステアリング装置において、前記ボール螺子ナットは、該ボール螺子ナットの軸方向端部に形成されたフランジと前記中空軸の軸方向端部に形成されたフランジとを締結することにより前記中空軸に固定されるものであって、前記各フランジを締結する締結部材を前記循環部材に当接させることにより該循環部材の径方向移動を規制したこと、を要旨とする。
上記構成によれば、簡素な構成にて確実に循環部材の径方向移動を規制することができ、且つボール螺子ナットに過大な力が作用することもない。その結果、転動路に歪みを生じさせることなく確実に循環部材をボール螺子ナットに固定して、安定的なボール螺子装置の作動を確保することができる。
請求項7に記載の発明は、前記締結部材としてのナットを前記循環部材に当接させたこと、を要旨とする。
上記構成によれば、締結時においても、循環部材に当接された締結部材としてのナットは回転しない。従って、より好適に循環部材の径方向移動を規制することができる。
上記構成によれば、締結時においても、循環部材に当接された締結部材としてのナットは回転しない。従って、より好適に循環部材の径方向移動を規制することができる。
本発明によれば、簡素な構成にて、転動路に歪みを生じさせることなく確実に循環部材をボール螺子ナットに固定して、安定的なボール螺子装置の作動を確保することが可能な電動パワーステアリング装置を提供することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態のEPS1において、略円筒状をなすハウジング2に挿通されたラック軸3は、ラックガイド及び滑り軸受(ともに図示略)に支承されることにより、その軸方向に沿って移動可能に収容支持されている。そして、同ラック軸3は、周知のラック&ピニオン機構を介してステアリングシャフトと連結されることにより、ステアリング操作に伴い軸方向に往復動するようになっている。
図1に示すように、本実施形態のEPS1において、略円筒状をなすハウジング2に挿通されたラック軸3は、ラックガイド及び滑り軸受(ともに図示略)に支承されることにより、その軸方向に沿って移動可能に収容支持されている。そして、同ラック軸3は、周知のラック&ピニオン機構を介してステアリングシャフトと連結されることにより、ステアリング操作に伴い軸方向に往復動するようになっている。
また、EPS1は、駆動源としてのモータ4と、同モータ4の回転をラック軸3の軸方向移動に変換するボール螺子装置5とを備えている。そして、本実施形態のEPS1は、これらラック軸3、モータ4及びボール螺子装置5が、ハウジング2内に一体に収容された所謂ラックアシスト型のEPSとして構成されている。
詳述すると、本実施形態のモータ4は、中空軸状に形成されたモータシャフト6を有しており、同モータシャフト6は、ハウジング2の内周に設けられた軸受7に支承されることより、同ハウジング2の軸方向に沿って配置されている。また、本実施形態のモータ4では、このモータシャフト6の周面にマグネット8を固着することによりモータロータ9が形成されている。そして、本実施形態のモータ4は、そのモータロータ9の径方向外側を包囲するモータステータ10がハウジング2の内周に固定されるとともに、そのモータシャフト6内にラック軸3が挿通されることにより、ハウジング2内においてラック軸3と同軸に配置されている。
また、本実施形態のラック軸3は、その外周に螺子溝11を螺刻することにより、螺子軸として構成されている。そして、本実施形態のボール螺子装置5は、このラック軸3に複数のボール12を介してボール螺子ナット13を螺着することにより形成されている。
具体的には、図2に示すように、略円筒状に形成されたボール螺子ナット13の内周には、上記ラック軸3側の螺子溝11に対応する螺子溝14が形成されており、ボール螺子ナット13は、その螺子溝11がラック軸3側の螺子溝11と対向するように同ラック軸3に外嵌されている。そして、各ボール12は、これら二つの螺子溝11,14が対向することにより形成される螺旋状の転動路L1内に配設されている。
また、ボール螺子ナット13には、螺子溝14内の二箇所(接続点P1,P2)に開口する還流路L2が形成されている。そして、上記転動路L1は、この還流路L2により、その開口位置に対応する二つの接続点P1,P2間が短絡されている。
即ち、ラック軸3とボール螺子ナット13との間の転動路L1内に介在された各ボール12は、ラック軸3に対するボール螺子ナット13の相対回転により、その負荷を受けつつ転動路L1内を転動する。また、転動路L1内を転動した各ボール12は、更に、ボール螺子ナット13に形成された上記還流路L2を通過することにより、その転動路L1に設定された二つの接続点P1,P2間を下流側から上流側へと移動する。そして、ボール螺子装置5は、その転動路L1を転動する各ボール12が還流路L2を介して無限循環することにより、ボール螺子ナット13の回転をラック軸3の軸方向移動に変換することが可能となっている。
ここで、本実施形態のボール螺子装置5において、還流路L2は、ボール螺子ナット13を軸方向に貫通する取付孔15(15a,15b)に循環部材16を装着することにより形成される(図3参照)。
詳述すると、図4に示すように、ボール螺子ナット13には、上記二つの接続点P1,P2に対応する位置に、それぞれ取付孔15a,15bが形成されている。また、ボール螺子ナット13には、同ボール螺子ナット13を軸方向に貫通して各取付孔15a,15bと交差するリターン孔17が形成されている。そして、本実施形態のボール螺子装置5では、その各取付孔15a,15bに装着された循環部材16が、リターン孔17と転動路L1とを接続することにより、上記還流路L2が形成されるようになっている。
さらに詳述すると、図5(a)(b)に示すように、循環部材16は、上記取付孔15に挿入される挿入部18と、同挿入部18における反挿入側の端部(図5(a)中、上側の端部)に形成されることによりボール螺子ナット13の周面13sに露出するフランジ部20とを備えている(図3参照)。そして、そのフランジ部20とは反対側の端部(挿入端18a、図5(a)中、下側の端部)には、上記転動路L1内を転動した各ボール12を当該転動路L1から掬い上げるための掬い上げ部21が形成されている。
本実施形態では、挿入部18には、その掬い上げ部21の形成された挿入端18aに開口するとともに当該挿入端18a側からフランジ部20の形成された基端側に向って延びる湾曲溝22が形成されるとともに、当該湾曲溝22の終端部22aは、上記リターン孔17の断面形状に対応して円弧状に形成されている。そして、本実施形態の循環部材16は、その取付孔15への装着状態において、この湾曲溝22の終端部22aの位置と当該取付孔15に開口する上記リターン孔17の位置とが一致するように、挿入部18を形成することにより、その湾曲溝22が転動路L1とリターン孔17とを接続する接続路L3として機能する構成になっている。
尚、図5(a)中、破線Mは、装着時におけるリターン孔17の基準位置を示している。また、本実施形態では、ボール螺子ナット13の周面13sには、各取付孔15a,15bを包囲する態様で循環部材16のフランジ部20に対応する凹部23が形成されている(図3及び図4参照)。そして、各循環部材16は、その凹部23内に配置されたフランジ部20がかしめられることにより、同フランジ部20の露出面20sがボール螺子ナット13の周面13sと面一となる状態で(図11参照)、各取付孔15a,15bに装着される構成となっている。
また、図2に示すように、本実施形態では、ボール螺子ナット13の軸方向端部13aには、径方向に突出する円環板状のフランジ24が設けられるとともに、モータシャフト6の軸方向端部6aにも、このボール螺子ナット13のフランジ24に対応する円環板状のフランジ25が設けられている。
尚、本実施形態では、モータシャフト6側のフランジ25は、当該モータシャフト6とは別体に形成されたフランジ部材26をモータシャフト6の軸方向端部6aに螺着することにより形成されている。また、モータシャフト6側のフランジ25には、ボルト27を螺着するための複数の螺子孔28が形成されるとともに、ボール螺子ナット13側のフランジ24には、各螺子孔28に対応する位置にそれぞれ挿通孔29が形成されている。そして、本実施形態では、締結部材としてのボルト27により、これらのフランジ24,25を締結することにより、ボール螺子装置5の回転入力部を構成するボール螺子ナット13とモータ出力軸としてのモータシャフト6とが連結される。
即ち、本実施形態のEPS1において、駆動源であるモータ4の回転は、そのモータシャフト6と同軸に連結されたボール螺子ナット13が当該モータシャフト6とともに一体回転することによりボール螺子装置5へと入力される。そして、EPS1は、このボール螺子装置5において、モータ4の回転をラック軸3の軸方向移動に変換することにより、そのモータトルクに基づく軸方向の押圧力をアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
(循環部材の抜止構造)
次に、本実施形態における循環部材の抜止構造について説明する。
図2〜図4に示すように、本実施形態では、ボール螺子ナット13のフランジ24に形成された上記各螺子孔29については、その何れか一つの周方向位置が、リターン孔17の周方向位置と一致するようになっている。そして、本実施形態では、ボール螺子ナット13とモータシャフト6とを連結する際、そのフランジ24,25とともに抜止部材30を共締めし、上記のようにボール螺子ナット13の取付孔15a,15bに装着された各循環部材16に対して同抜止部材30を当接させることにより、各循環部材16の径方向移動を規制する構成となっている。
次に、本実施形態における循環部材の抜止構造について説明する。
図2〜図4に示すように、本実施形態では、ボール螺子ナット13のフランジ24に形成された上記各螺子孔29については、その何れか一つの周方向位置が、リターン孔17の周方向位置と一致するようになっている。そして、本実施形態では、ボール螺子ナット13とモータシャフト6とを連結する際、そのフランジ24,25とともに抜止部材30を共締めし、上記のようにボール螺子ナット13の取付孔15a,15bに装着された各循環部材16に対して同抜止部材30を当接させることにより、各循環部材16の径方向移動を規制する構成となっている。
詳述すると、図2及び図6に示すように、本実施形態の抜止部材30は、短冊状の押え板31と、当該押え板31の長手方向の一端(基端31a)に立設された連結部32とを備えてなる。本実施形態では、押え板31及び連結部32は、折曲加工により一体に形成され、その連結部32と押え板31とのなす角度は、直角よりも僅かに広く設定されている。そして、連結部32には、上記の各フランジ24,25を締結するボルト27を挿通するための挿通孔33が形成されている。
また、押え板31の先端31b(長手方向の他端)には、上記連結部32が立設された方向とは反対側(図2中、下側)に折り返された爪部34が形成されている。そして、本実施形態の抜止部材30は、この爪部34が、上記ボール螺子ナット13を軸方向に貫通してその軸方向端部13b(図2中、左側の端部)に開口するリターン孔17の開口部17aと係合するようになっている。
即ち、本実施形態の抜止部材30は、この爪部34をリターン孔17の開口部17a内に挿入し、当該開口部17aに係合させることにより、その短冊状をなす押え板31の長手方向がボール螺子ナット13の軸線に沿うように配置される。そして、その連結部32の挿通孔33及びボール螺子ナット13側のフランジ24に形成された挿通孔29にボルト27を挿通し、モータシャフト6側のフランジ25に形成された螺子孔28に螺着することにより、各フランジ24,25と共締めされる。
そして、抜止部材30は、ボール螺子ナット13の周面13sに露出された循環部材16(フランジ部20の露出面20s)に対し、そのボール螺子ナット13の軸線に沿うように配置された押え板31が当接することによって、当該循環部材16の径方向移動を規制する構成となっている。
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)還流路L2は、ボール螺子ナット13を径方向に貫通する各取付孔15a,15bのそれぞれに循環部材16を装着することにより形成される。また、ボール螺子ナット13は、その軸方向端部13aに形成されたフランジ24とモータシャフト6の軸方向端部6aに形成されたフランジ25とを締結することにより同モータシャフト6に固定される。そして、各循環部材16は、上記フランジ24,25に共締めされた抜止部材30が当接されることにより、その径方向移動が規制される。
(1)還流路L2は、ボール螺子ナット13を径方向に貫通する各取付孔15a,15bのそれぞれに循環部材16を装着することにより形成される。また、ボール螺子ナット13は、その軸方向端部13aに形成されたフランジ24とモータシャフト6の軸方向端部6aに形成されたフランジ25とを締結することにより同モータシャフト6に固定される。そして、各循環部材16は、上記フランジ24,25に共締めされた抜止部材30が当接されることにより、その径方向移動が規制される。
上記構成によれば、簡素な構成にて確実に循環部材16の径方向移動を規制することができ、且つボール螺子ナット13に過大な力が作用することもない。その結果、転動路L1に歪みを生じさせることなく確実に循環部材16をボール螺子ナット13に固定して、安定的なボール螺子装置5の作動を確保することができる。
(2)ボール螺子ナット13には、同ボール螺子ナット13を軸方向に貫通して各取付孔15a,15bと交差するリターン孔17が形成され、これら各取付孔15a,15bに装着された各循環部材16が、リターン孔17と転動路L1とを接続することにより還流路L2が形成される。そして、抜止部材30は、リターン孔17の開口部17aと係合する爪部34を有する。
上記構成によれば、ボール螺子ナット13に対する抜止部材30の固定をより強固なものとすることができる。その結果、より確実に循環部材16の径方向移動を規制することができるようになる。
(3)抜止部材30は、リターン孔17の周方向位置において、上記フランジ24,25に共締めされる。
即ち、循環部材16の径方向移動が問題となる最大の要因は、その位置ずれに伴いリターン孔17との接続部に段差が生じ、これにより各ボール12が円滑に還流路L2内を通過できなくなることである。この点、上記構成によれば、最も位置精度が求められるリターン孔17との接続部上において、容易且つ確実に抜止部材30を循環部材16に当接させることができる。その結果、より効果的に循環部材16の径方向移動を規制することができるようになる。
即ち、循環部材16の径方向移動が問題となる最大の要因は、その位置ずれに伴いリターン孔17との接続部に段差が生じ、これにより各ボール12が円滑に還流路L2内を通過できなくなることである。この点、上記構成によれば、最も位置精度が求められるリターン孔17との接続部上において、容易且つ確実に抜止部材30を循環部材16に当接させることができる。その結果、より効果的に循環部材16の径方向移動を規制することができるようになる。
(4)抜止部材30は、循環部材16に当接する短冊状の押え板31と、当該押え板31の長手方向の基端31aに立設された連結部32とを備えてなる。このような構成とすれば、平板を使用した折曲加工により容易に形成することができる。また、押え板31をボール螺子ナット13の軸線に沿うように配置することにより、簡素な構成にて確実に循環部材の径方向移動を規制することができる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、抜止部材30は、循環部材16に当接する短冊状の押え板31と、当該押え板31の長手方向の基端31aに立設された連結部32とを備えてなることとした。しかし、抜止部材30の形状は、これに限るものではない。例えば、押え板31を幅広として、ボール螺子ナット13の周方向に沿って湾曲させてもよい。これにより、循環部材16との当接面を拡大して、より確実に当該循環部材16の径方向移動を規制することができる。
・上記実施形態では、抜止部材30は、循環部材16に当接する短冊状の押え板31と、当該押え板31の長手方向の基端31aに立設された連結部32とを備えてなることとした。しかし、抜止部材30の形状は、これに限るものではない。例えば、押え板31を幅広として、ボール螺子ナット13の周方向に沿って湾曲させてもよい。これにより、循環部材16との当接面を拡大して、より確実に当該循環部材16の径方向移動を規制することができる。
・上記実施形態では、抜止部材30は、折曲加工により形成されることとしたが、その形成方法はどのようなものであってもよい。そして、折曲加工では形成できない形状を有するものを抜止部材としてもよい。具体的には、図7に示すように、ボルト27が挿通されるカラー37のような筒状部材を抜止部材として用いる構成としてもよい。これにより、その構成をより簡素なものとすることができる。尚、この場合、その筒状部材は、円筒形状であっても、角筒形状であってもよく、更には、ボール螺子ナット13の周面13sに合わせて、その循環部材16との当接面を湾曲面としてもよい。
・また、上記実施形態では、締結部材としてのボルト27により各フランジ24,25と共締めされた抜止部材30を循環部材16に当接させることにより、当該循環部材16の径方向移動を規制することとした。しかし、これに限らず、各フランジ24,25を締結する締結部材自体を循環部材16に当接させることにより、当該循環部材16の径方向移動を規制する構成としてもよい。具体的には、例えば、上述の図7に示される例において抜止部材を構成するカラー37と同程度にボルト27を大径化する。そして、そのボルト27を循環部材16に当接させる構成としてもよい。これにより、その構成を更に簡素化することができる。
・更に、図8に示すように、ボルト27が螺着されることにより同ボルト27とともに締結部材を構成するナット38を循環部材16に当接させて当該循環部材16の径方向移動を規制する構成としてもよい。
即ち、この図8に示される例では、モータシャフト6側のフランジ25には、ボール螺子ナット13側のフランジ24に形成された挿通孔29と同様の挿通孔39が形成され、ボルト27は、モータシャフト6側(同図中、右側)から、これらの挿通孔29,39に挿通される。また、この例においては、挿通孔29,39に挿通されたボルト27は、更にカラー37に挿通される。そして、その循環部材16に当接する位置においてボルト27と螺合するナット38により当該循環部材16の径方向移動を規制する。
このような構成とすれば、締結時においても、循環部材16に当接されたナット38は回転しない。従って、より好適に循環部材16の径方向移動を規制することができる。そして、この図8に示す例のように、カラー37を抜止部材として併用することにより、さらに確実に循環部材16の径方向移動を規制することができる。尚、抜止部材としてのカラー37については、必ずしも併用しなくともよい。
・上記実施形態では、ボール螺子ナット13には、同ボール螺子ナット13を軸方向に貫通して各取付孔15a,15bと交差するリターン孔17が形成され、これら各取付孔15a,15bに装着された各循環部材16が、リターン孔17と転動路L1とを接続することにより還流路L2が形成されることとした。しかし、これに限らず、本発明は、一の循環部材により還流路L2が形成されるボール螺子ナットについて適用してもよい。
即ち、図9及び図10に示すように、循環部材40は、ボール螺子ナット41の取付孔42a,42bに挿入される一対の挿入部43a,43b間をその基端側(図9中、上側の端部)において連絡する連絡部44を備えるとともに、同連絡部44には、その長手方向(図9中、左右方向)に沿って延びる連絡路L4が形成される。そして、この上記連絡部44に形成された連絡路L4により、各挿入部43a,43b内において挿入端(図9中、下側、掬い上げ部21が形成された側の端部)から基端側へと延設された各接続路L3を連絡する。
また、ボール螺子ナット41の周面41sには、その挿入部43a,43b間を連絡するように、上記循環部材40の連絡部44に対応する連絡凹部45が形成される。即ち、循環部材40は、その各挿入部43a,43bが対応する取付孔42a,42bに挿入され、これらの各挿入部43a,43b間に形成された連絡部44が連絡凹部45に取着されることにより、ボール螺子ナット41に装着される。そして、その循環部材40の装着により還流路L2が形成される。このような構成を有するボール螺子ナット41の循環部材40についても、上記実施例及び変形例に開示された抜止構造を適用することができる。
・上記実施形態では、抜止部材30は、リターン孔17の開口部17aと係合する爪部34を有することしたが、このような爪部34を設けない構成に具体化してもよい。また、上記変形例において抜止部材を構成するカラー37等、上記実施形態の抜止部材30とは異なる形状の抜止部材、或いはナット38について、このような爪部34を形成してもよい。
・上記実施形態では、本発明をモータ4とラック軸3とが同軸に配置される同軸モータ型のEPSに具体化した。しかし、これに限らず、モータにより駆動される中空軸を有するラックアシスト型のEPSであって、ボール螺子ナットの軸方向端部に形成されたフランジと中空軸の軸方向端部に螺着されたフランジ部材とを締結することにより、ボール螺子ナットと中空軸とを連結する構成を有するものであれば、モータ配置については、特に限定するものではない。即ち、例えば、モータとラック軸とが平行配置される所謂パラレル型や、モータの軸線がラック軸と斜交するように配置されるラッククロス型のEPSに適用してもよい。
1…電動パワーステアリング装置(EPS)、2…ハウジング、3…ラック軸、4…モータ、5…ボール螺子装置、6…モータシャフト、6a…軸方向端部、11,14…螺子溝、12…ボール、13,41…ボール螺子ナット、13a,13b…軸方向端部、13s,41s…周面、15(15a,15b),42a,42b…取付孔、16,40…循環部材、17…リターン孔、17a…開口部、18,43a,43b…挿入部、18a…挿入端、20…フランジ部、20s…露出面、21…掬い上げ部、22…湾曲溝、22a…終端部、23…凹部、24,25…フランジ、26…フランジ部材、27…ボルト、28…螺子孔、29,33,39…挿通孔、30…抜止部材、31…押え板、31a…基端、31b…先端、32…連結部、34…爪部、37…カラー、38…ナット、44…連絡部、45…連絡凹部、L1…転動路、L2…還流路、L3…接続路、L4…連絡路、P1,P2…接続点。
Claims (7)
- 軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、前記ラック軸が挿通されるとともにモータ駆動により回転する中空軸と、該中空軸の回転を前記ラック軸の軸方向移動に変換するボール螺子装置とを備え、前記ボール螺子装置は、前記ラック軸の外周に螺刻された螺子溝とボール螺子ナットの内周に螺刻された螺子溝とを対向させてなる螺旋状の転動路内に複数のボールを配することにより形成されるとともに、前記ボール螺子ナットには、前記転動路の二点間を短絡して前記転動路を転動する各ボールの無限循環を可能とする還流路が形成されるものであって、該還流路は、前記ボール螺子ナットを径方向に貫通する取付孔に循環部材を装着することにより形成される電動パワーステアリング装置において、
前記ボール螺子ナットは、該ボール螺子ナットの軸方向端部に形成されたフランジと前記中空軸の軸方向端部に形成されたフランジとを締結することにより前記中空軸に固定されるものであって、
前記各フランジに共締めされることにより前記循環部材に当接して該循環部材の径方向移動を規制する抜止部材を備えたこと、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記循環部材は、前記ボール螺子ナットを軸方向に貫通する貫通孔と前記転動路とを接続することにより前記還流路を形成するものであって、
前記抜止部材は、前記貫通孔の開口部に係合する爪部を備えること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記抜止部材は、前記軸方向に貫通する貫通孔の周方向位置において、前記各フランジに共締めされること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記抜止部材は、前記循環部材に当接する押え板と、該押え板の端部に立設されて前記各フランジに共締めされる締結部とを備えてなること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記抜止部材は、前記各フランジを締結するためのボルトが挿通される筒状部材であること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、前記ラック軸が挿通されるとともにモータ駆動により回転する中空軸と、該中空軸の回転を前記ラック軸の軸方向移動に変換するボール螺子装置とを備え、前記ボール螺子装置は、前記ラック軸の外周に螺刻された螺子溝とボール螺子ナットの内周に螺刻された螺子溝とを対向させてなる螺旋状の転動路内に複数のボールを配することにより形成されるとともに、前記ボール螺子ナットには、前記転動路の二点間を短絡して前記各ボールの無限循環を可能とする還流路が形成されるものであって、該還流路は、前記ボール螺子ナットを径方向に貫通する取付孔に循環部材を装着することにより形成される電動パワーステアリング装置において、
前記ボール螺子ナットは、該ボール螺子ナットの軸方向端部に形成されたフランジと前記中空軸の軸方向端部に形成されたフランジとを締結することにより前記中空軸に固定されるものであって、
前記各フランジを締結する締結部材を前記循環部材に当接させることにより該循環部材の径方向移動を規制したこと、を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記締結部材としてナットを前記循環部材に当接させたこと、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
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